Большинство водителей знают, что регулярное техническое обслуживание — это обязательное условие. Замените масло. Проверьте шины. Долейте жидкости. Если вы замените тормозные колодки и будете контролировать уровень жидкости, всё в порядке, верно?
Неверно. Вы игнорируете половину уравнения.
Тормозные диски (также известные как роторы) — это стальные пластины, на которые тормозные колодки надавливают, чтобы погасить инерцию. Они так же важны для тормозной мощности, как и сами колодки. Пренебрегайте ими, и вы ездите на заёмное время.
На рынке существует несколько типов дисков. У каждого есть своя конкретная цель. Некоторые предназначены для уличной езды. Некоторые — для трека. Некоторые — просто маркетинговые уловки.
Мы разберём различные стили. Мы рассмотрим плюсы. Мы рассмотрим минусы. Вы поймёте, какой вариант подходит для вашего автомобиля, и как предотвратить их деформацию под воздействием термических нагрузок.
Начнём с самого популярного улучшения: сверлёными дисками.
Внешний вид и функциональность сверлёных дисков
Сверлёные тормозные диски являются стандартом для тюнинга производительности. Их легко узнать. Поверхность покрыта отверстиями. Обычно эти отверстия проходят насквозь через весь диск.
Этот дизайн предназначен не только для красоты. Эти отверстия выполняют две основные функции.
Во-первых, они помогают рассеивать тепло. Торможение создаёт огромное количество трения. Трение создаёт тепло. Тепло — это враг тормозной эффективности. Добавляя отверстия, вы увеличиваете площадь поверхности, подверженную воздействию воздуха. Воздух проходит через отверстия, быстрее охлаждая диск.
Во-вторых, отверстия помогают удалять газы. Когда тормозные колодки нагреваются, они могут выделять газы (outgas). Это создаёт слой газа между колодкой и диском. Он действует как подушка. Педаль тормоза становится мягкой. Вы теряете тормозную мощность. Отверстия обеспечивают путь отвода для этих газов. Колодки остаются в контакте с металлом.
Недостаток: усталостные трещины
Вот в чём загвоздка. Сверление ослабляет диск.
Эти отверстия являются концентраторами напряжений. Каждый раз, когда вы нажимаете на тормоз, диск расширяется и сжимается. Отверстия создают точки, откуда могут начинаться трещины. Со временем, особенно при интенсивном использовании, вы увидите микротрещины, расходящиеся от просверленных отверстий.
Если трещина станет слишком глубокой, диск может выйти из строя. Катастрофический отказ.
Именно поэтому сверлёные диски, как правило, не рекомендуются для сред с высокими температурами. Подумайте о трековых днях. Подумайте о вождении в горах с тяжёлой нагрузкой. Циклы повторного нагрева и охлаждения значительно сокращают срок службы сверлёных дисков.
Сверлёные диски против сплошных дисков
Сплошные диски являются базовым вариантом. Без отверстий. Без прорезей. Просто плоская, обработанная поверхность.
Они дешёвые. Они прочные. Они служат долго. Но они отводят тепло и газы не так хорошо, как улучшенные варианты. Они подходят для серийных автомобилей, которые эксплуатируются бережно. Они не подходят для спортивной езды.
Сверлёные диски обеспечивают лучшее охлаждение и отвод газов. Но они жертвуют структурной целостностью. Они более склонны к растрескиванию.
Какой вариант выбрать?
Если вы управляете автомобилем для ежедневных поездок и хотите немного улучшить ощущение от торможения и придать автомобилю вид, говорящий «я забочусь о своей машине», сверлёные диски — хороший выбор. Просто имейте в виду, что их придётся заменять чаще, чем сплошные
Звучит нелогично. Вы сверлите отверстия в металлических дисках, которые останавливают ваш автомобиль. Меньше материала для сцепления, верно? Интуитивно понятно? Нет. Эффективно? Иногда.
Перфорированные диски существуют по трём конкретным причинам. Управление теплом. Отвод газов. Удаление воды.
Когда вы прижимаете колодки, трение резко возрастает. Температура повышается. Если это тепло остаётся в диске, возникает выгорание тормозов. Колодки теряют сцепление. Автомобиль останавливается менее эффективно. Отверстия позволяют теплу уходить в поток воздуха. Более быстрое охлаждение обеспечивает стабильную работу под нагрузкой.
Затем возникает проблема выделения газов. Старые составы тормозных колодок при нагреве выделяли летучие газы. Этот газовый слой действовал как смазка между колодкой и диском. Тормозная сила исчезала. Сегодня более качественные материалы в значитель степени решили эту проблему, но отверстия всё ещё помогают удалять остаточные газы с рабочей поверхности.
И вода. Проезд через глубокую лужу. Посещение автомойки. Попадание под внезапный ливень. Ваши диски пропитываются водой. Вода скользкая. Колодки не могут эффективно сцепиться с мокрым металлом. Перфорация позволяет воде быстро отбрасываться при вращении колеса. Сухая поверхность. Надёжное усилие прижатия.
Но вот в чём подвох. Эти отверстия снижают структурную целостность.
Представьте, что вы проделываете отверстия в гипсокартоне. Стена может остаться на месте, но она станет слабее. В условиях высоких нагрузок эта слабость имеет значение. Многократные циклы интенсивного торможения создают огромное напряжение на рабочей поверхности диска. Напряжение концентрируется по краям перфорированных отверстий. Со временем это приводит к образованию трещин.
Треснувшие диски опасны. Они деформируются. Они вибрируют. Они выходят из строя.
Итак, являются ли перфорированные диски правильным выбором для трековых дней или динамичных поездок по горным серпантинам? Они обеспечивают преимущества в охлаждении, с которыми трудно сравниться сплошным дискам. Но если вы работаете на пределе возможностей, этот структурный компромисс может оказаться слишком дорогой ценой.
Давайте рассмотрим альтернативу. Диски с канавками.
Слотированные диски имеют канавки, вырезанные непосредственно на плоской металлической поверхности. Представьте себе эти слоты как ирригационные каналы. Они отводят газы, тепло и воду от зоны трения. Это обеспечивает чистоту тормозной поверхности.
Спортивные водители отдают предпочтение такому дизайну. Езда на треке создает высокую нагрузку на тормозные диски. Перфорированные диски, напротив, имеют структурные слабые места. Отверстия создают точки напряжения. При интенсивной езде с частыми торможениями вокруг них могут образовываться трещины. Слотированные диски не имеют таких отверстий. Они, как правило, более долговечны. Для машин, предназначенных для трека, они часто являются более безопасным выбором.
Но у слотированных дисков есть серьезный недостаток. Они быстро изнашивают тормозные колодки. Кромки слотов трутся о поверхность колодок. Скорость износа значительно возрастает. Из-за такого быстрого разрушения колодок перфорированные диски остаются стандартом для большинства серийных спортивных автомобилей.
Выбор подходящего диска для ваших задач
Перфорированные диски считаются слишком хрупкими для специализированных гонок. Однако для уличного использования они вполне подходят. Большинство автомобилей, используемых в повседневной жизни, не сталкиваются с тепловыми нагрузками, вызывающими растрескивание. Слотированные диски лучше оставить для гоночного трека. Перфорированные диски держите для уличной езды. Это экономически выгодный компромисс.
Так чем же отличаются тормозные детали для легковых автомобилей и грузовиков — особенно тормозные диски для легковых автомобилей и грузовиков — от тормозных дисков для мотоциклов? Узнайте на следующей странице.
Тормозные диски для мотоциклов
Тормозные диски мотоциклов работают на тех же базовых физических принципах, что и их аналоги в автомобилях. Диск вращается вместе с колесом. Вы сжимаете рычаг. Колодки прижимаются. Трение останавливает вращение. Однако механика резко отличается от автомобильной.
Автомобили прикладывают тормозное усилие ко всем четырем колесам одновременно. Мотоциклы? Не совсем так.
Большинство дорожных мотоциклов используют независимые системы управления. Правая рука управляет передним тормозом. Правая нога — задним. Эти системы работают раздельно. Передний тормоз берет на себя основную нагрузку. Он обеспечивает большую часть тормозного усилия. Задний тормоз помогает. Он стабилизирует мотоцикл и способствует его полной остановке.
Такое распределение усилия делает тормозные диски мотоцикла критически важным элементом безопасности. Если один выходит из строя, вы оказываетесь в беде. Оба работают вместе, чтобы управлять физикой инерции двухколесного транспорта.
Перфорированные против прорезанных: выбор правильного диска
Не все диски одинаковы. На рынке вы найдете два основных типа, каждый из которых выполняет свою задачу.
Перфорированные тормозные диски являются стандартом для большинства дорожных мотоциклов. Вы их видели. Крошечные отверстия, просверленные на рабочей поверхности. Они выглядят агрессивно. Они отводят воду и тормозную пыль. Но на дорогах общего пользования их часто выбирают из-за эстетики. Кастомные мастера любят их. Сверление создает уникальный визуальный узор. Это выделяет мотоцикл на парковке. Для ежедневных поездок они работают нормально. Они помогают отводить тепло. Но они не предназначены для экстремальных условий.
Диски с прорезями — выбор для высокопроизводительных или ориентированных на трековые гонки машин. Вместо отверстий вы видите канавки, вырезанные в металле. Эти прорези удаляют газ и мусор между колодкой и диском. Это предотвращает затухание тормозов при интенсивном многократном торможении. Если вы планируете эксплуатировать мотоцикл на треке, перфорированные диски могут треснуть под термическим напряжением. Прорези выдерживают лучше. Они сохраняют постоянное трение, когда становится жарко.
Видимость и стиль
Мотоциклетные диски находятся на всеобщем обозрении. В отличие от автомобиля, где диски скрыты за спицами или легкосплавными дисками, мотоциклетные диски часто остаются открытыми. Особенно на переднем колесе. Эта видимость стимулирует тенденцию на рынке аксессуаров.
Многие райдеры обновляют диски исключительно ради стиля. «Кастомный вид» является ключевым фактором продаж. Производители предлагают диски с замысловатыми узорами сверления. Некоторые даже используют фигурные края. Речь идет о персонализации. Мотоцикл — это не просто средство передвижения. Это заявление. Для многих энтузиастов эстетическая привлекательность перфорированных дисков перевешивает любую незначительную прибавку в производительности.
[IMG:0]
Усилие и масштаб
Остановка мотоцикла требует значительно меньших физических усилий, чем остановка тяжеловесного грузовика. Автомобилю нужны мощные гидравлические системы для перемещения тонн стали. Мотоцикл легче. Соотношение рычагов другое. Колодкам не нужно прикладывать такое же усилие.
Эта разница в масштабе имеет значение. Она влияет на то, как райдеры модулируют торможение. Слишком сильное торможение передним колесом на скользкой поверхности? Переднее колесо блокируется. Вы падаете. Задний тормоз помогает держать прямую линию. Это тонкий баланс переноса веса и трения.
«Передний тормоз, как правило, более эффективен; он обеспечивает львиную долю тормозного усилия, в то время как задний тормоз помогает замедлить или остановить мотоцикл.»
[IMG:1]
Почему это важно
Вы можете подумать, что диски — это просто металлические круги. Это не так.
Грузовики огромны. Они тяжелы. И этот вес заставляет тормозную систему работать в два раза интенсивнее.
Остановка загруженного грузовика не похожа на остановку легкового автомобиля. Вам требуется серьезное трение. Тормозные колодки прижимаются к дискам. Трение создает тепло. Много тепла.
Вспомните физику. Большая масса означает высокий импульс. Рассеивание этой энергии создает термическое напряжение. Диски в большом грузовике подвергаются таким нагрузкам, которых просто не испытывают более мелкие автомобили.
Реальность материалов
Несмотря на стрессовые условия, фундаментальный дизайн не сильно изменился. Тормозные диски грузовиков обычно изготавливаются из чугуна или стали. Они, очевидно, больше автомобильных дисков. Но не думайте, что они неразрушимы.
Они требуют более частого обслуживания. Не потому, что сам металл дефектен. А потому, что колобки изнашиваются быстрее под тяжелыми нагрузками.
Вот цепная реакция:
1. Интенсивное торможение быстро изнашивает колодки.
2. Изношенные колодки теряют свое фрикционное покрытие.
3. Происходит контакт металл-по-металлу.
4. Диски царапаются или деформируются.
Как только диск деформирован или имеет глубокие борозды, у вас есть два варианта. Проточить его для выравнивания поверхности. Или заменить полностью. Это случается и с легковыми автомобилями. Но на тяжелых грузовиках это происходит чаще. Цикл износа просто короче.
Когда стандартных дисков недостаточно
Для водителей, которые эксплуатируют свои транспортные средства на пределе, стандартные чугунные диски часто оказываются недостаточными. Рассеивание тепла становится ограничивающим фактором.
Тормозные диски для высоких нагрузок
Если вы выезжаете на трек на своем грузовике или регулярно буксируете тяжелые грузы, вам стоит обратить внимание на высокопроизводительные варианты. Стандартные диски плохо справляются с постоянным накоплением тепла. Диски для высоких нагрузок разработаны для лучшего управления этим тепловым потоком.
Типы дисков для высоких нагрузок
Существует несколько способов, которыми производители решают проблему тепла.
Перфорированные диски
Они имеют отверстия, просверленные на рабочей поверхности. Отверстия помогают отводить газы и тормозную пыль. Они также обеспечивают охлаждающий эффект.
Резьбовые (прорезанные) диски
Они имеют канавки, вырезанные на поверхности. Прорези помогают очищать пространство между колодкой и диском от мусора. Они также помогают быстрее притереться новым колодкам.
Перфорированные и прорезанные
Некоторые диски высокого класса сочетают оба варианта. Отверстия для отвода газов и прорези для очистки от мусора. Это распространено в гоночных применениях.
Материалы имеют значение
Чугун является стандартным материалом. Но диски для высоких нагрузок часто используют другие материалы или обработки.
- Двухкомпонентные диски: Крестовина (ступица) прикручена к кольцу диска. Это позволяет использовать разные материалы в каждой секции.
- Хром-кремниевая сталь: Дороже, но лучше переносит тепло, чем чугун.
- Покрытые диски: Некоторые бренды покрывают диск для предотвращения ржавчины и снижения шума.
Какой вариант выбрать?
Это зависит от вашего сценария использования.
Если вы ежедневный водитель, который иногда буксирует, стандартных чугунных дисков достаточно. Просто меняйте колодки, прежде чем они полностью износятся.
Если вы регулярно выезжаете на трек, вам нужны перфорированные или прорезанные диски. Или еще лучше — двухкомпонентная конструкция. Управление теплом значительно лучше.
Советы по установке
При замене дисков для высоких нагрузок будьте точны.
- Тщательно очистите поверхность ступицы. Любая грязь вызывает деформацию.
- Используйте фиксатор резьбы
Тормозные колодки отбирают все внимание. Роторы остаются без внимания. Это несправедливо, но это факт. Когда речь заходит о высокопроизводительных роторах, консенсус среди гонщиков ясен: выбирайте прорезанные вместо перфорированных.
Почему гонщики предпочитают прорезанные роторы перфорированным
Логика проста: это физика. Прорези на поверхности ротора действуют как пути отвода. Горячий газ, вода и мусор не застревают под колодкой. Они выбрасываются наружу. Это держит поверхность трения чистой.
Есть компромисс. Прорезанные роторы быстрее изнашивают тормозные колодки. Острые края прорезей абразивно воздействуют на материал колодок. Для городского водителя это раздражает. Для гонщика это не имеет значения. Большинство водителей спортивных автомобилей используют керамические или углеродно-волокнистые колодки. Эти материалы твердые. Они служат долго. Немного более быстрый износ колодок не имеет значения, когда вы работаете на пределе возможностей.
Вентилируемые роторы: управление теплом для предотвращения выгорания тормозов
Прорези справляются с мусором. Вентиляционные отверстия справляются с теплом. Вот здесь дизайн становится умным.
Посмотрите на край ротора. Вы увидите вентиляционные каналы. Они идут по периметру, а не через лицевую поверхность. Когда ротор вращается, центробежная сила проталкивает воздух через эти каналы. Тепло уходит. Ротор остается более холодным.
Почему это важно? Выгорание тормозов.
Когда роторы перегреваются, эффективность торможения падает. Колодки теряют трение. Машина перестает останавливаться там, куда вы указываете. Вентилируемые роторы рассеивают тепло до того, как оно достигнет критического уровня. Меньше тепла означает стабильную тормозную мощность. Это то, что вам нужно на треке.
Признаки того, что вам нужны новые роторы
Как узнать, что ваши роторы отслужили свое? Не гадайте. Посмотрите.
- Впадины: Видимые гребни на поверхности ротора означают, что материал изношен неравномерно.
- Вибрация: Если руль пульсирует при торможении, роторы деформированы или изношены.
- Шум: Скрип или скрежет — это красный флаг.
Это не просто раздражения. Это симптомы отказывающего оборудования.
Стоимость замены
Деньги говорят громче слов. Замена тормозных роторов стоит недешево, но это и не ипотека. Ожидайте, что заплатите от 30 до 75 долларов за ротор. Это только за деталь.
Работа добавляет значительную стоимость. Здесь важна модель вашего автомобиля. Некоторые автомобили легко обслуживаются. Для других требуется больше трудозатрат. Итоговый счет будет варьироваться. Но ради прироста производительности большинство энтузиастов готовы заплатить.
Статьи по теме
- Как работают тормоза
- Как работают дисковые тормоза
- Как работают барабанные тормоза
- Как работают антиблокировочные тормоза (ABS)
- Как работают воздушные тормоза
- Как работают усилители тормозов
- Как работают тормозные колодки
Дополнительные полезные ссылки
- Auto Parts Warehouse
- edmunds.com — Как заменить тормозные колодки
- Brakes R Us
Источники:
- Auto Parts Warehouse. «Brake Rotors.» (6 ноября 2008 г.)
- Brakes R Us. «Performance Brake Rotors.» (6 ноября 2008 г.)
- Тобольдт, Уильям К., Джонсон, Ларри и Готье, У. Скотт. «The Goodheart-Wilcox Automotive Encyclopedia.» Компания Goodheart-Wilcox. 2006 г.
